Soudure plastique
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La soudure plastique est un ensemble de techniques utilisées pour souder deux pièces en matière plastique. Le choix d'une technique particulière est lié au type de plastique utilisé, la géométrie des pièces à assembler, le temps de cycle de soudure requis ainsi que le coût des moyens à mettre en oeuvre. Ces techniques de soudure sont basées sur un échauffement local des matériaux à souder. L'échauffement des matériaux se fait, selon la technique utilisée, soit par un apport extérieur de chaleur soit par création de chaleur provoquée par le process lui-même. Seuls les thermoplastiques sont de ce fait soudables par ces techniques.
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[modifier] Soudure par lame chauffante ou miroir chauffant
Le soudage par lame chauffante consiste a positionner deux pièces plastique l'une au dessus de l'autre en laissant un espace d'environ 1 cm entre celles-ci.Dans cet espace est introduit un miroir qui chauffe des deux cotés.Les deux pièces plastiques viennent ensuite en contact du miroir jusqu'a ce que la température de la matière ait atteint sa température de fusion en surface.Lorsque les températures de fusion sont atteintes, il suffit de retirer les miroir chauffant et de mettre en contact les deux pièces plastiques l'une avec l'autre pendant quelques secondes.La soudure est réalisée.
[modifier] Soudage par ultrasons
[modifier] Introduction
Le soudage par Ultrason est une technique d'assemblage rapide et économiques pour les pièces en plastique. Ce procédé s'applique facilement aux polymères amorphes à point de fusion bas (polystyrène, ...). Pour les amorphes à point de fusion plus haut ainsi que pour les semi-cristallins, l'assemblage des pièce demande plus de préparation et de contrôle.
[modifier] Le procédé
Des vibrations de haute fréquence sont envoyées aux deux pièces par le biais d'un outil vibrant appelé sonotrode ou tête de soudure. La soudure se fait grâce à la chaleur engendrée à l'interface des deux pièces.
L'équipement nécessaire comporte
- Un dispositif de fixation pour maintenir les pièces à souder
- Un transducteur électromagnétique ou convertisseur qui va générer les ondes haute fréquence
- Une sonotrode pour transmettre les ultrasons aux pièces à souder
Les fréquences typiquement utilisées sont 20, 30, 35, 40 et 70 kHz et les amplitudes des vibration varient entre 10 et 120 micromètres, en fonction du type de matériel et de la forme des pièces a assembler.
[modifier] Soudure par rotation
[modifier] Introduction
Le soudage par rotation, est la méthode idéale pour réaliser des soudure solides et étanches entre des pièces de révolutions en plastiques. Une pièce est maintenue immobile tandis que l'autre est mise en pression avec un mouvement circulaire sur la première
Avantages par rapport à la soudure ultrason:
- Investissement pour une production donnée plus faible car les éléments nécessaire sont issues de machines classiques.
- Les influences extérieurs ont beaucoup moins d'effet sur la solidité et la qualité des soudures.
- Procédé basé sur des lois physiques connues et maîtrisées
- Coûts du matériel de contrôle électrique sont modérés même dans le cas d'un soudage automatisé.
Si le positionnement relatif des deux pièces pose problème ou doit être dans une position donnée, il faudra utiliser une soudure par ultrasons ou par vibrations.
[modifier] Principe de base
Dans le soudage par rotation, la chaleur est produite par la rotation et la pression appliquée sur les pièces. Cette technique n'est adaptée qu'aux pièces de révolution parfaitement symétriques. Si les deux pièces sont de longueur différentes, c'est la plus petite pièce qui sera entrainée en rotation de manière à limiter la masse en rotation et donc les effets d'inertie.
[modifier] Méthodes
Les méthodes utilisées couramment sont classées en deux groupes.
[modifier] Soudage par outil pivot
Pendant le soudage, la partie entrainant la pièce en rotation s'engrène sur l'axe d'entrainement et les deux pièces sont préssées l'une contre l'autre. A la fin du cycle, l'axe d'entrainement est débrayé mais la pression est maintenue quelques instants (variables suivant les plastiques soudés).
[modifier] Soudage par outil à inertie
L'énérgie nécessaire au soudage est stockée dans un volant, portant le montage avec une des pièces à souder, accéléré jusqu'à la vitesse voulu. Les deux pièces sont ensuite sérrées très fortement l'une contre l'autre jusqu'à ce que le mouvement s'arrête.
[modifier] Soudure par Laser
Cette technique demande que l'une des pièces soit transparente tandis que l'autre est opaque à la longueur d'onde particulière du Laser utilise. Les deux pièces sont mises en pression tandis que le rayon Laser (d'une longueur d'onde comprise entre 808 et 1070nm) parcourt la longueur du joint, traversant la première pièce et étant absorbée par la seconde pièce. La chaleur ainsi générée fond le matériel, créant une soudure permanente lors de la phase de refroidissement. Il est également possible d'assembler deux pièces transparentes entre elles en utilisant un vernis absorbant disposé à l'interface.
[modifier] Soudure par Haute Fréquence
Principalement utilisée pour la soudure des feuilles de PVC, celles-ci sont placées entre une électrode en laiton et un marbre. Un courant de Haute Fréquence (généralement 27,12 Mhz) vient faire fusionner la matière selon la forme de l'électrode. Exemple de produits soudés selon ce procédé : pares-soleils, porte-cartes, protéges documents (étuis de carnets chéques ...).
Le procédé de la soudure haute fréquence est utilisé pour la soudure instantanée des thermoplastiques. Il consiste en un champ électrostatique permettant les vibrations moléculaires nécessaires à un réchauffement interne entraînant le ramollissement des faces à souder.
[modifier] Autres techniques
Soudure par friction linéaire (dite par vibration),soudure par friction "orbitale",assemblage par air chaud, soudure par points, bouterollage par ultrasons ou par air chaud, soudure par infra-rouges, soudure torsionnelle, soudure par chloroforme...
